Termik güç mühendisliği. Avantajlar ve dezavantajlar
Termik enerji mühendisliği, enerji endüstrisinin ana bileşenlerinden biridir ve termal enerji üretme, taşıma sürecini içerir, enerji üretimi için ana koşulları ve endüstrinin çevre, insan vücudu ve hayvanlar üzerindeki yan etkilerini dikkate alır. termik enerji mühendisliği insanlık nükleer
Termik enerji üretim süreci termik santrallerde (TPP) ve termik santrallerde (CHP) gerçekleştirilir. Bu iki tür işletme şu anda termal ve elektrik enerjisinin ana tedarikçileridir, çünkü bu tür enerji kaynakları çok yakından ilişkilidir. Şu anda, hem büyük sanayi işletmelerinde hem de yerleşim alanlarını ısıtmak için kullanılan yerel termal enerji tedarik sistemi yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yerleşik terminolojiye göre, termal güç, her türden enerji kaynaklarının ve enerji taşıyıcılarının alınmasını, işlenmesini, dönüştürülmesini, depolanmasını ve kullanılmasını içerir.
Tanıma göre, termik enerji mühendisliği dış ve iç iletişim geliştirmiştir ve gelişimi, enerji kullanımıyla ilişkili insan yaşamının tüm alanlarından (sanayide, tarımda, inşaatta, ulaşımda ve evde) ayrılamaz.
Termik enerji mühendisliğinin gelişimi, büyüme oranlarında bir hızlanma, tüm nicel göstergelerde ve yakıt ve enerji dengesinin yapısında bir değişiklik, tüm fosil yakıt kaynaklarının küresel kapsamı ve nükleer yakıt kullanımına katılım ile karakterize edilir. .
Genel olarak, birincil termal kaynakların dönüşümünde (çevre ile dinamik bir denge içinde olan doğal hallerinden nihai kullanıma kadar) dört ana aşama vardır.
- 1. Termal enerjinin birincil doğal kaynaklarının çıkarılması, çıkarılması veya doğrudan kullanımı.
- 2. Birincil kaynakların dönüşüm veya kullanım için uygun bir duruma işlenmesi (yükseltilmesi).
- 3. Termik santraller (TPP), merkezi santraller (CHP), kazan dairelerinde işlenmiş kaynakların ilişkili enerjisinin termik enerjiye dönüştürülmesi.
Avantajlar:
l üretimin göreli ucuzluğu;
l istasyonların hızlı inşası olasılığı;
l Bugün için yeterli yakıt rezervi;
Kusurlar:
l sınırlı kaynaklar;
L çevre dostu olmayan, büyük miktarda atık ve zararlı emisyonlar;
üretimi sırasında büyük yakıt enerjisi kayıpları;
yakıt taşıma ihtiyacı;
l yakıt çıkarma sırasında doğaya ve ekolojiye zarar;
Alternatif enerji kaynaklarının dezavantajları
Nükleer, hidro ve termik santraller modern dünyanın ana elektrik kaynaklarıdır. Nükleer santraller, hidroelektrik santraller ve termik santrallerin avantajları nelerdir? Neden rüzgar enerjisi veya deniz gelgitlerinin enerjisi ile ısınmıyoruz? Bilim adamları neden hidrojeni veya Dünya'nın doğal ısısını sevmediler? Bunun nedenleri var.
Rüzgar, güneş ve deniz gelgitlerinin enerjileri, nadiren kullanılmaları ve çok yeni ortaya çıkmaları nedeniyle genellikle alternatif olarak adlandırılır. Ayrıca rüzgarın, güneşin, denizin ve Dünya'nın ısısının yenilenebilir olması ve bir kişinin güneşin veya denizin ısısını kullanmasının ne güneşe ne de gelgitlere zarar vermesi nedeniyle. Gelgit. Ama koşmak ve dalgaları yakalamak için acele etmeyin, her şey o kadar kolay ve pembe değil.
Güneş enerjisinin önemli dezavantajları vardır - güneş sadece gündüz parlar, bu nedenle geceleri ondan enerji alamazsınız. Bu sakıncalıdır, çünkü elektrik tüketiminin ana zirvesi akşam saatlerinde gerçekleşir. Yılın farklı zamanlarında ve Dünya'nın farklı yerlerinde güneş farklı şekilde parlar. Buna uyum sağlamak maliyetli ve zordur.
Rüzgar ve dalgalar da inatçı fenomenlerdir, esmek ve dalgalanmak isterler ama istemezler. Ama çalışırlarsa, yavaş ve zayıf bir şekilde yaparlar. Bu nedenle, rüzgar enerjisi ve gelgit enerjisi henüz geniş bir dağıtım almamıştır.
Jeotermal enerji karmaşık bir süreçtir, çünkü Enerji santrallerini yalnızca maksimum ısının yerden "sıkıştırılabileceği" tektonik aktivite bölgelerinde inşa etmek mümkündür. Volkanların olduğu kaç yer biliyorsun? İşte birkaç bilim adamı. Bu nedenle, jeotermal enerjinin dar odaklı kalması ve özellikle verimli olmaması muhtemeldir.
Hidrojen enerjisi en umut verici olanıdır. Hidrojen çok yüksek bir yanma verimine sahiptir ve yanması kesinlikle çevre dostudur, çünkü. yanma ürünü damıtılmış sudur. Ama bir tane var ama. Saf hidrojen üretme süreci, inanılmaz derecede büyük miktarda paraya mal olur. Elektrik ve sıcak su için milyonlar ödemek ister misiniz? Kimse istemez. Bilim adamlarının yakında hidrojen enerjisini daha erişilebilir hale getirmenin bir yolunu bulacağını bekliyor, umuyor ve inanıyoruz.
Tarımda nükleer enerji kullanımı
Nükleer enerjinin tarımda kullanılması, seçim sorunlarını çözer ve haşere kontrolüne yardımcı olur.
Tohumlarda mutasyon oluşturmak için nükleer enerji kullanılır. Bu, daha fazla verim sağlayan ve mahsul hastalıklarına dayanıklı yeni çeşitler elde etmek için yapılır. Böylece İtalya'da makarna yapmak için yetiştirilen buğdayın yarısından fazlası mutasyonlar kullanılarak yetiştirildi.
Radyoizotoplar ayrıca gübrelemenin en iyi yollarını belirlemek için kullanılır. Örneğin, onların yardımıyla, pirinç yetiştirirken azotlu gübrelerin kullanımını azaltmanın mümkün olduğu belirlendi. Bu sadece para tasarrufu sağlamakla kalmadı, aynı zamanda çevreyi de kurtardı.
Nükleer enerjinin biraz garip bir kullanımı, böcek larvalarını ışınlamaktır. Bu onları çevreye zarar vermeden sergilemek için yapılır. Bu durumda, ışınlanmış larvalardan ortaya çıkan böceklerin yavruları yoktur, ancak diğer açılardan oldukça normaldir.
Nükleer santrallerin termik santrallere göre avantajları
Nükleer santrallerin avantajları ve dezavantajları, nükleer enerjiyi ne tür elektrik üretimiyle karşılaştırdığımıza bağlıdır. Nükleer santrallerin ana rakipleri termik santraller ve hidroelektrik santraller olduğundan, nükleer santrallerin bu tür enerji üretimlerine göre avantaj ve dezavantajlarını karşılaştıralım.
Termik santraller yani termik santraller iki çeşittir:
- Yoğuşmalı veya kısa CPP'ler yalnızca elektrik üretimine hizmet eder. Bu arada, diğer isimleri Sovyet geçmişinden geldi, IES de GRES olarak adlandırılıyor - "devlet bölgesel elektrik santrali" nin kısaltması.
2. Kombine ısı ve enerji santralleri veya CHPP'ler yalnızca elektrik değil, aynı zamanda termal enerjinin de üretilmesine izin verir. Örneğin bir konut binası ele alındığında, IES'nin sadece dairelere elektrik sağlayacağı ve CHP'nin ayrıca ısıtma sağlayacağı açıktır.
Kural olarak, termik santraller ucuz organik yakıtla çalışır - kömür veya kömür tozu ve akaryakıt. Günümüzde en çok talep edilen enerji kaynakları kömür, petrol ve gazdır. Uzmanlara göre, dünyanın kömür rezervleri 270 yıl, petrol - 50 yıl, gaz - 70 yıl daha dayanacak. Bir okul çocuğu bile 50 yıllık rezervlerin çok az olduğunu ve korunmaları gerektiğini ve her gün fırınlarda yakılmaması gerektiğini anlıyor.
BİLMEK ÖNEMLİ:
Nükleer santraller fosil yakıt sıkıntısı sorununu çözüyor. Nükleer santrallerin avantajı, fosil yakıtların reddedilmesi, böylece yok olan gaz, kömür ve petrolün korunmasıdır. Bunun yerine nükleer santraller uranyum kullanır. Dünya uranyum rezervlerinin 6.306.300 ton olduğu tahmin edilmektedir. Kaç yıl süreceğini kimse düşünmüyor çünkü. birçok rezerv var, uranyum tüketimi oldukça küçük ve henüz ortadan kalkması hakkında düşünmek gerekli değil. Aşırı durumda, uzaylılar aniden uranyum rezervlerini alıp götürürlerse veya kendi başlarına buharlaşırlarsa, nükleer yakıt olarak plütonyum ve toryum kullanılabilir. Bunları nükleer yakıta dönüştürmek hala pahalı ve zordur, ancak mümkündür.
Nükleer santrallerin termik santrallere göre avantajları aynı zamanda atmosfere zararlı emisyon miktarını da azaltmasıdır.
IES ve CHP'nin operasyonu sırasında atmosfere ne salınıyor ve ne kadar tehlikeli:
-
Kükürt dioksit veya kükürt dioksit
- bitkiler için zararlı olan tehlikeli bir gaz. Çok miktarda yutulduğunda öksürüğe ve boğulmaya neden olur. Su ile birleştiğinde, kükürt dioksit kükürtlü aside dönüşür. Doğa ve insanlar için tehlikeli olan asit yağmuru riski kükürt dioksit emisyonlarından kaynaklanmaktadır.
2. azot oksitler
- insan ve hayvanların solunum sistemi için tehlikelidir, solunum yollarını tahriş eder.
3. Benapiren
- tehlikeli çünkü insan vücudunda birikme eğilimi gösterir. Uzun süreli maruz kalma malign tümörlere neden olabilir.
Termik santrallerin 1000 MW kurulu güç başına toplam yıllık emisyonları gazda 13 bin ton, pulverize kömürlü termik santrallerde ise 165 bin ton'dur. Yılda 1000 MW kapasiteli bir termik santral, yakıt oksidasyonu için 8 milyon ton oksijen tüketir, nükleer enerji santrallerinin avantajları, nükleer enerjide prensip olarak oksijenin tüketilmemesidir.
Nükleer santraller için yukarıdaki emisyonlar da tipik değildir. Nükleer santrallerin avantajı, nükleer santrallerde atmosfere zararlı madde emisyonlarının ihmal edilebilir düzeyde olması ve termik santrallerden kaynaklanan emisyonlara kıyasla zararsız olmasıdır.
Nükleer santrallerin termik santrallere göre avantajları düşük yakıt taşıma maliyetleridir. Kömür ve gazın üretime teslim edilmesi son derece pahalıyken, nükleer reaksiyonlar için gereken uranyum küçük bir kamyona yerleştirilebilir.
eksiler
- Doğu bölgelerinin ürettiği elektrik o kadar fazladır ki, tam olarak kullanılamamaktadır. Ancak merkezi bölgelerde, yoğun yerleşim yerleri nedeniyle bir kıtlık var.
- Sibirya bölgelerinde ve Uzak Doğu bölgelerinde yetersiz sayıda elektrik yolu. Bu sorun, yeni rotaların inşa edilmesiyle ve rotaların halihazırda mevcut olduğu alanlarda ikinci yolların geliştirilmesiyle çözülmelidir.
- Şebekeler sadece elektrik taşıyabilir. Dünyada elektriğin yanı sıra taşınacak daha birçok kaynak var. Bu nedenle, bu durumda ulaşım sorunu çözülmemiştir.
- Sanayide küçük yatırım. Gerçek şu ki, bu alanda fon tahsisi eksikliği var. Yabancı sermayenin parasal yatırımlarını çekerek, ülke vatandaşlarının yatırımlarını artırarak sorun çözülebilir.
- Rusya'ya yakın olan ülkelerle ulaşım bağlantılarının olmaması. Belki de bu konuya daha fazla dikkat edilmelidir, çünkü şu anda detaylandırılması arzulanan çok şey bırakmaktadır.
- Mobil ağlardan kaynaklanan gürültü kirliliği. Telefon kaynakları da bu sektöre dahildir. Ama inanmak istemesek de doğaya çok büyük zararlar veriyorlar. Ülkenin tüm alanına nüfuz eden çok sayıda ağın varlığı nedeniyle, büyük bir arı nesli tükenmektedir. Bu böcekler bitkilerin çoğunu tozlaştırır. Bu sorunu şimdi çözmeye başlamazsak, dünyadaki açlığın ve yok oluşun eşlik ettiği küresel bir felakete düşme riskiyle karşı karşıyayız.
- Mobil iletişim yoluyla iletişim sırasında insanlar tarafından alınan zararlı radyasyon. Bunlar esas olarak mikrodalga dalgalarıdır, telefonda konuşurken insan vücuduna tamamen nüfuz ederler. Etkinin olumsuz etkisi kümülatif bir özelliğe sahiptir, bir kişi gadget'ların emrinde ne kadar fazlaysa, baş ağrısı ve çeşitli hastalıklardan o kadar çok acı çekecektir.
E-ulaşımın bize getirdiği tüm faydaları abartmak zor. Bu tür elektrik, bilgi hareketini icat ederek uzun bir yol kat ettik. Ancak böyle bir adımın olumsuz sonuçları çok uzun sürmeyecek. Yakın gelecekte insanlık, çevremizdeki dünya üzerindeki olumsuz etki sorununu bir bütün olarak çözmek zorunda kalacak.Belki de yakın gelecekte büyük kayıplar ödememek için şimdi düşünmelisiniz.
Huzurlu atom yaşamalı
1. TPP. Termal Enerji (elektro) İstasyonları. Kömür gibi katı yakıt taşıyıcılarının işlenmesine (yakılmasına) dayanırlar.
1. Büyük miktarda güç üretimi.
2. Çalıştırması en kolay olanıdır.
3. Çalışma prensibi ve yapıları çok basittir.
4. Ucuz, kolayca bulunabilen.
5. İş verin.
1. Hidroelektrik santrallerden ve nükleer santrallerden daha az elektrik sağlarlar
2. Çevre açısından tehlikeli - çevre kirliliği, sera etkisi, yenilenemeyen kaynakların (kömür gibi) tüketilmesini gerektirir.
3. İlkellikleri nedeniyle, sadece modası geçmişlerdir.
HES - Hidro Elektro İstasyonu. Su kaynaklarının, nehirlerin, gelgit döngülerinin kullanımına dayanmaktadır.
1. Nispeten çevre dostu.
2. Termik santrallerden kat kat daha fazla elektrik verirler.
3. Ek alt üretim yapıları sağlayabilir.
4. İşler.
5. İşletmesi nükleer santrallere göre daha kolaydır. .
1. Yine çevre güvenliği görecelidir (baraj patlaması, arıtma döngüsünün olmaması durumunda su kirliliği, dengesizlik).
2. Yüksek inşaat maliyetleri.
3. Nükleer santrallerden daha az enerji verirler.
NPP - Nükleer Santraller. Güç açısından şu anda en mükemmel ES. Uranyum izotopu -278'in uranyum çubukları ve bir atomik reaksiyonun enerjisi kullanılır.
1. Nispeten düşük kaynak tüketimi. En önemlisi uranyumdur.
2. En güçlü elektrik üretim tesisleri. Bir ES, tüm şehirleri ve metropol alanları, genel olarak yakındaki alanları geniş bölgeleri kapsayabilir.
3. Termik santrallerden daha modern.
4. Çok sayıda iş verin.
5. Daha gelişmiş ES yaratmanın yolunu açın.
1. Çevrenin sürekli kirlenmesi. Duman, radyasyon.
2. Nadir kaynakların tüketimi - uranyum.
3. Suyun kullanımı, kirlenmesi.
4. Muhtemel ekolojik süper felaket tehdidi. Nükleer reaksiyonlar üzerinde kontrolün kaybedilmesi, soğutma çevrimi ihlalleri (her iki hatanın en açık örneği Çernobil'dir; nükleer santral hala bir lahit tarafından kapatılır, insanlık tarihinin en kötü çevre felaketi), dış etki (deprem, örneğin - Fukushima), teröristler tarafından askeri saldırı veya baltalama - ekolojik bir felaket çok muhtemeldir (veya - neredeyse yüzde yüz) ve bir nükleer santralin patlaması tehdidi de çok muhtemeldir - bu bir patlama, bir şok dalgası ve en önemlisi, geniş bir bölgenin radyoaktif kirlenmesi, böyle bir felaketin yankıları tüm dünyayı vurabilir. Bu nedenle, nükleer santral barışçıl bir atom olmasına rağmen, bir nükleer santral, KİS (Kitle İmha Silahı) ile birlikte insanlığın en tehlikeli başarılarından biridir. SSCB'de ilk kez bir nükleer santral kuruldu.
Enerjinin yalnızca yenilenebilir kaynakların kullanımı yönünde değil, aynı zamanda temelleri ve çalışma türleri açısından temelde yeni olacak daha gelişmiş ES türleri geliştirmek için de geliştirilmesi gerekmektedir. Varsayımsal olarak, uzay araştırmaları yakında başlayacak ve ayrıca mikro kozmosun diğer sırlarına nüfuz edecek ve genel olarak fizik şaşırtıcı sonuçlar verebilir. Nükleer santrallerin maksimum mükemmelliğe getirilmesi, enerji endüstrisinin gelişimi için de umut verici bir yoldur.
Bu aşamada elbette en olası ve uygulanabilir seçenek rüzgar türbinlerinin, güneş panellerinin geliştirilmesi ve HES ve NGS'leri maksimum mükemmelliğe GETİRMEK.
Nükleer enerjinin ulaşımda uygulanması
Geçen yüzyılın 50'li yıllarının başında, nükleer enerjili bir tank yaratma girişimleri yapıldı. Geliştirme ABD'de başladı, ancak proje asla hayata geçirilmedi. Esas olarak, bu tanklarda mürettebatı koruma sorununu çözememeleri nedeniyle.
Tanınmış Ford şirketi, nükleer enerjiyle çalışacak bir araba üzerinde çalışıyordu. Ancak böyle bir makinenin üretimi, yerleşim düzeninin ötesine geçmedi.
Mesele şu ki, nükleer kurulum çok fazla yer kapladı ve araba çok genel çıktı. Kompakt reaktörler asla ortaya çıkmadı, bu nedenle iddialı proje kısıtlandı.
Muhtemelen nükleer enerjiyle çalışan en ünlü ulaşım, hem askeri hem de sivil çeşitli gemilerdir:
- Nakliye gemileri.
- Uçak gemileri.
- Denizaltılar.
- Kruvazörler.
- Nükleer denizaltılar.
Nükleer güç
Yirminci yüzyılın kırklı yıllarının ikinci yarısında, Sovyet bilim adamları atomun barışçıl kullanımı için ilk projeleri geliştirmeye başladılar. Bu gelişmelerin ana yönü elektrik enerjisi endüstrisiydi.
Ve 1954'te SSCB'de bir istasyon inşa edildi. Bundan sonra ABD, İngiltere, Almanya ve Fransa'da nükleer enerjinin hızlı büyümesine yönelik programlar geliştirilmeye başlandı. Ama çoğu yerine getirilmedi. Anlaşıldığı üzere, nükleer santral kömür, gaz ve akaryakıt ile çalışan istasyonlarla rekabet edemezdi.
Ancak küresel enerji krizinin başlaması ve petrol fiyatlarındaki artışın ardından nükleer enerjiye olan talep arttı. Geçen yüzyılın 70'lerinde uzmanlar, tüm nükleer santrallerin kapasitesinin santrallerin yarısını değiştirebileceğine inanıyordu.
1980'lerin ortalarında nükleer enerjinin büyümesi yeniden yavaşladı, ülkeler yeni nükleer santrallerin inşası için planlarını revize etmeye başladı. Bu, hem enerji tasarrufu politikası hem de petrol fiyatlarındaki düşüşün yanı sıra sadece Ukrayna için değil, Çernobil santralindeki felaketle de kolaylaştırıldı.
Bunun ardından bazı ülkeler nükleer santrallerin yapımını ve işletmesini tamamen durdurdu.
Nükleer enerjinin askeri alanda kullanımı
Nükleer silah üretmek için çok sayıda yüksek derecede aktif malzeme kullanılmaktadır. Uzmanlar, nükleer savaş başlıklarının birkaç ton plütonyum içerdiğini tahmin ediyor.
Nükleer silahlar, geniş topraklarda yıkıma neden oldukları için anılırlar.
Eylem yarıçapına ve yükün gücüne göre, nükleer silahlar ayrılır:
- Taktik.
- Operasyonel-taktik.
- Stratejik.
Nükleer silahlar atomik ve hidrojen olmak üzere ikiye ayrılır. Nükleer silahlar, ağır çekirdeklerin fisyonunun kontrolsüz zincirleme reaksiyonlarına ve reaksiyonlara dayanır.Zincir reaksiyonu için uranyum veya plütonyum kullanılır.
Bu kadar büyük miktarda tehlikeli maddenin depolanması insanlık için büyük bir tehdittir. Ve nükleer enerjinin askeri amaçlarla kullanılması korkunç sonuçlara yol açabilir.
İlk kez 1945'te Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerine saldırmak için nükleer silahlar kullanıldı. Bu saldırının sonuçları felaket oldu. Bildiğiniz gibi bu, nükleer enerjinin savaşta ilk ve son kullanımıydı.
profesyoneller
- Tüketicilerden uzak enerji santralleri kurma imkanı. Ülkenin uzunluğu çok büyük, her yere elektrik santralleri kurmaya başlasak, çok büyük sayılara ihtiyaç duyarlar. Teller sayesinde bu tür enerji, çok fazla çaba ve maliyet olmadan sınırsız Rusya'nın herhangi bir noktasına iletilebilir.
- Elektrik transferi anında gerçekleşir. Akaryakıt, kömür, petrol taşımacılığına kıyasla herhangi bir maliyet gerektirmez. Buna göre, kilovat başına maliyet nispeten düşüktür.
- Güvenilirlik. Ülkemizde sistem, diğer devletler düzeyinde bile güvenilirliği ile ünlüdür. Dolayısıyla, onlarca yıldır bölgeler arası elektrik kesintilerine yol açabilecek tek bir büyük kaza olmadı.
- Harika uzunluk. Gerçek şu ki, ağ Rusya'nın birçok bölgesini kapsıyor ve böylece tüm konutlara ve endüstriyel binalara elektrik sağlıyor.
- Dünyanın herhangi bir köşesine kısa sürede bilgi aktarımı. Bu kesin bir artı. Bugün kendimizi telefon ve radyo iletişimi olmadan hayal edemiyoruz. Artık düşünceli bir mektup yazmamıza ve bir ayda olup bitenleri satırlarına koymaya çalışmamıza gerek yok.Sadece aramanız yeterli ve artık akraba ve arkadaşların sesini duyuyoruz, iş görüşmeleri yapıyoruz ve video, görüntü ve ses iletiyoruz.
- İnternet, televizyon. Sonuç olarak kendimizi yalnız hissetmiyoruz. Yayınlar, vahşi doğada bile alıcılara ulaşıyor. Bilgileri kolayca elde etmemiz o kadar sıradanlaştı ki, onu nasıl kullanacağımızı bile unuttuk.
NPP avantajları ve dezavantajları
Nükleer santrallerin diğer elektrik üretme yöntemlerine göre avantaj ve dezavantajlarını ayrıntılı olarak inceledik.
“Peki ya nükleer santrallerden gelen radyoaktif emisyonlar? Nükleer santrallerin yakınında yaşamak imkansız! Bu tehlikeli!" diyorsun. "Hiçbir şey", istatistikler ve dünya bilim topluluğu size cevap verecektir.
Farklı ülkelerde yapılan istatistiksel karşılaştırmalı değerlendirmelere göre, TPP emisyonlarına maruz kalma sonucu ortaya çıkan hastalıklardan kaynaklanan ölümlerin, insan vücudunda radyoaktif madde sızıntısı nedeniyle gelişen hastalıklardan kaynaklanan ölümlerden daha yüksek olduğu belirtilmektedir.
Aslında tüm radyoaktif maddeler depoda sıkıca kilitli ve onları nasıl geri dönüştüreceklerini ve kullanacaklarını öğrenecekleri bir saat bekliyorlar. Bu tür maddeler atmosfere yayılmaz, nükleer santrallerin yakınındaki yerleşim yerlerindeki radyasyon seviyesi, büyük şehirlerdeki geleneksel radyasyon seviyesinden daha yüksek değildir.
Nükleer santrallerin avantajları ve dezavantajları hakkında konuşurken, bir nükleer santral inşa etmenin ve başlatmanın maliyetini hatırlamadan edemezsiniz. Küçük bir modern nükleer santralin tahmini maliyeti 28 milyar avro, uzmanlar bir termik santralin maliyetinin yaklaşık olarak aynı olduğunu, burada kimsenin kazanmadığını söylüyor. Bununla birlikte, nükleer santrallerin avantajları, yakıt alımı ve bertarafı için daha düşük maliyetlerde olacaktır - uranyum, daha pahalı olmasına rağmen, bir yıldan fazla “çalışabilir”, kömür ve gaz rezervlerinin sürekli olarak yenilenmesi gerekir.
Bugün nükleer enerji
Çeşitli kaynaklara göre, nükleer enerji bugün dünya çapında elektriğin %10 ila %15'ini sağlıyor. Nükleer enerji 31 ülke tarafından kullanılıyor. Elektrik enerjisi endüstrisi alanındaki en fazla sayıda çalışma, tam olarak nükleer enerjinin kullanımı üzerine yürütülmektedir. Her tür elektrik üretiminden bu geliştiriliyorsa, nükleer santrallerin avantajlarının açıkça büyük olduğunu varsaymak mantıklıdır.
Aynı zamanda nükleer enerji kullanmayı reddeden, mevcut tüm nükleer santralleri kapatan ülkeler var, örneğin İtalya. Avustralya ve Okyanusya topraklarında nükleer santraller yoktu ve prensipte mevcut değil. Avusturya, Küba, Libya, Kuzey Kore ve Polonya nükleer santrallerin geliştirilmesini durdurdu ve nükleer santraller oluşturma planlarını geçici olarak terk etti. Bu ülkeler nükleer santrallerin avantajlarına dikkat etmemekte ve öncelikle güvenlik ve nükleer santrallerin inşası ve işletilmesi için yüksek maliyetler nedeniyle bunları kurmayı reddetmektedir.
Bugün nükleer enerjide liderler ABD, Fransa, Japonya ve Rusya'dır. Nükleer santrallerin avantajlarını takdir eden ve ülkelerinde nükleer enerjiyi tanıtmaya başlayanlar onlardı. Bugün yapım aşamasında olan en fazla nükleer santral projesi Çin Halk Cumhuriyeti'ne aittir. Yaklaşık 50 ülke daha nükleer enerjiye geçiş konusunda aktif olarak çalışıyor.
Tüm elektrik üretim yöntemleri gibi, nükleer santrallerin de avantajları ve dezavantajları vardır. Nükleer santrallerin avantajlarından bahsetmişken, üretimin çevre dostu olması, fosil yakıt kullanımının reddedilmesi ve gerekli yakıtın taşınmasındaki kolaylık not edilmelidir. Her şeyi daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Nükleer santrallerin termik santrallere göre dezavantajları
-
Nükleer santrallerin termik santrallere göre dezavantajları öncelikle radyoaktif atıkların varlığıdır.
Nükleer santrallerdeki radyoaktif atıkları maksimum düzeyde geri dönüştürmeye çalışırlar, ancak hiçbir şekilde bertaraf edilemezler. Modern nükleer santrallerdeki nihai atıklar cama işlenir ve özel depolama tesislerinde depolanır. Kullanılıp kullanılmayacakları henüz bilinmiyor.
2. Nükleer santrallerin dezavantajları da termik santrallere göre küçük bir verimlilik faktörüdür.
Termik santrallerde prosesler daha yüksek sıcaklıklarda çalıştığı için daha verimlidir. Bunu nükleer santrallerde başarmak hala zor, çünkü Nükleer reaksiyonlarda dolaylı olarak yer alan zirkonyum alaşımları, engelleyici derecede yüksek sıcaklıklara dayanamaz.
3. Isı ve nükleer santrallerin genel sorunu ayrı duruyor.
Nükleer santrallerin ve termik santrallerin dezavantajı atmosferin termal kirliliğidir. Bunun anlamı ne? Nükleer enerji üretimi sırasında çevreye salınan büyük miktarda termal enerji açığa çıkar. Atmosferin termal kirliliği günümüzün bir sorunudur, ısı adalarının oluşması, mikro iklimin değişmesi ve nihayetinde küresel ısınma gibi birçok sorunu beraberinde getirmektedir.
Modern nükleer santraller zaten termal kirlilik sorununu çözüyor ve suyu soğutmak için kendi yapay havuzlarını veya soğutma kulelerini (büyük hacimli sıcak suyu soğutmak için özel soğutma kuleleri) kullanıyor.
Elektrik Yük Grafikleri
Hem tüketicilerin hem de elektrik kaynaklarının çalışmalarını karakterize eden yük grafikleri, dikdörtgen koordinat eksenlerindeki diyagramlardır; burada apsis, yükteki değişimin gösterildiği süreyi gösterir ve ordinat, genellikle belirli bir zaman noktasına karşılık gelen yükü gösterir. aktif, reaktif veya tam (görünür) güç şeklinde. Çoğu zaman günlük, aylık, mevsimlik ve yıllık yük çizelgeleri oluşturulur. Adım yük grafikleri (Şekil 4) oluşturulurken, iki ölçüm arasındaki aralıktaki yükün sabit kaldığı kabul edilir. Süreye göre yıllık bir yük çizelgesi oluşturmak için başlangıç noktaları, tipik kış ve yaz günleri için günlük yük çizelgeleridir. Grafik, her ayın en yüksek günlük yüklerine karşılık gelen 12 noktayı temel alır.
Süreye göre yıllık yük programının alanı, belirli bir ölçekte, yılda tüketilen (teslim edilen) enerjiyi (kWh) temsil eder ve günlük programların alanı, günde tüketilen (verilen) enerjidir (kWh). ).
Yıllık yük çizelgeleri, santral ünitelerinin veya trafo merkezi trafolarının optimal sayısını ve kapasitesini belirlemeyi, çalışma modlarını netleştirmeyi ve planlanmış önleyici onarımları için olası tarihleri belirlemeyi mümkün kılar. Grafikler ayrıca yıllık elektrik ihtiyacını, şebekelerdeki, trafolardaki ve kurulumun diğer unsurlarındaki yıllık kayıpları kabaca hesaplamayı mümkün kılar. Yük çizelgelerine göre, bir santral veya trafo merkezinin ortalama (günlük, ortalama aylık veya ortalama yıllık) yükü, çalışma saat sayısı gibi mevcut veya yeni tasarlanan elektrik tesisatları için bir takım teknik ve ekonomik göstergeler belirlenir. kurulu kapasitenin kullanımı, çizelgenin görev döngüsü, kurulu kapasitenin kullanım faktörü.
Pirinç. 4. Günlük kademeli aktif yük programı
Yük çizelgeleri aşağıdaki amaçlara yöneliktir:
- ünitelerin başlama ve durma zamanını belirlemek, transformatörleri açıp kapatmak;
- üretilen (tüketilen) elektrik, yakıt ve su tüketimi miktarının belirlenmesi;
- elektrik tesisatının ekonomik bir modunu sürdürmek;
- zamanlama ekipman onarımları;
- yeni ve mevcut elektrik tesisatlarının genişletilmesi;
- yeni güç sistemleri tasarlamak ve mevcut güç sistemlerini, yük düğümlerini ve bireysel elektrik tüketicilerini geliştirmek.
Jeneratörlerin yükü ne kadar düzgün olursa, çalışma koşulları o kadar iyi olur, bu nedenle yük eğrilerini düzenleme sorunu, hizalama sorunu ortaya çıkar. Aynı zamanda, enerji santrallerinin kurulu kapasitesinin mümkün olduğunca tam olarak kullanılmasının tavsiye edildiği unutulmamalıdır.
Yük çizelgelerini düzenlemek için aşağıdakiler dahil çeşitli yöntemler kullanılır:
- mevsimlik tüketicilerin bağlantısı;
- geceleri yük bağlantısı;
- vardiya sayısında artış;
- iş vardiyalarının başlangıcında ve işletmelerin işe başlamasında vardiya;
- izin günlerinin ayrılması;
- hem aktif hem de reaktif enerji için ücretlerin getirilmesi;
- ağ üzerinden reaktif güç akışlarının azaltılması;
- bölgesel güç sistemleri derneği.
Birkaç güne kadar elektrik ve güç dengelerinin operasyonel düzenlenmesi ve planlanması için günlük program gereklidir.
Haftalık:
- ekipmanın hazır olup olmadığının belirlenmesi.
- haftalık eşitsizliği dikkate alan mod kontrolü;
- mevcut onarımların revizyonlarının mevcut denetimlerini yapmak;
- HES'lerin su ve enerji rejimlerinin düzenlenmesi.
Yıllık:
- çiftlik planlama faaliyetleri;
- revizyon planlaması;
- yakıt tedarik planlaması;
- HES rezervuar kaynaklarının su ve enerji regülasyonu;
- emtia fiyatlandırma faaliyetinin planlanması.
Görüntüleme:
1 541
Uzay yolculuğu için nükleer güç
Üç düzineden fazla nükleer reaktör uzaya uçtu, enerji üretmek için kullanıldılar.
Amerikalılar 1965 yılında ilk kez uzayda nükleer reaktör kullandılar. Yakıt olarak uranyum-235 kullanıldı. 43 gün çalıştı.
Sovyetler Birliği'nde Romashka reaktörü Atom Enerjisi Enstitüsü'nde başlatıldı. Bununla birlikte uzay gemilerinde kullanılması gerekiyordu, ancak tüm testlerden sonra asla uzaya fırlatılmadı.
Bir sonraki Buk nükleer tesisi, bir radar keşif uydusunda kullanıldı. İlk cihaz 1970 yılında Baykonur kozmodromundan fırlatıldı.
Bugün Roskosmos ve Rosatom, nükleer roket motoruyla donatılacak ve Ay ve Mars'a ulaşabilecek bir uzay aracı tasarlamayı teklif ediyor. Ama şimdilik, hepsi teklif aşamasında.